led显示屏原理及维护
第一章LED照明基础知识理论
半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。
一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用
（一）LED发光原理
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在*近PN结面数μm以内产生。
理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料有关，即
λ≈1240/Eg（mm）
式中Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。
（二）LED的特性
1．极限参数的意义
（1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。
（2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。
（3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。
（4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。
2．电参数的意义
（1）光谱分布和峰值波长：某一个发光二极管所发之光并非单一波长，其波长大体按图2所示。由图可见，该发光管所发之光中某一波长λ0的光强最大，该波长为峰值波长。
（2）发光强度IV：发光二极管的发光强度通常是指法线（对圆柱形发光管是指其轴线）方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为（1/683）W/sr时，则发光1坎德拉（符号为cd）。由于一般LED的发光二强度小，所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。
（3）光谱半宽度Δλ:它表示发光管的光谱纯度.是指图3中1/2峰值光强所对应两波长之间隔.
（4）半值角θ1/2和视角：θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向（法向）的夹角。
半值角的2倍为视角（或称半功率角）。图3给出的二只不同型号发光二极管发光强度角分布的情况。中垂线（法线）AO的坐标为相对发光强度（即发光强度与最大发光强度的之比）。显然，法线方向上的相对发光强度为1，离开法线方向的角度越大，相对发光强度越小。由此图可以得到半值角或视角值。
（5）正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。
（6）正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极管正向工作电压VF在1.4～3V。在外界温度升高时，VF将下降。
（7）V-I特性：发光二极管的电压与电流的关系可用图4表示。在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光。当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。由V-I曲线可以得出发光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。正向的发光管反向漏电流IR
（三）LED的分类
1．按发光管发光颜色分
按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。
根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。
2．按发光管出光面特征分
按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm的记作T-1（1/4）。
由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类：
（1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。
（2）标准型。通常作指示灯用，其半值角为20°～45°。
（3）散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为45°～90°或更大，散射剂的量较大。
3．按发光二极管的结构分
按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。
4．按发光强度和工作电流分
按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED（发光强度100mcd）；把发光强度在10～100mcd间的叫高亮度发光二极管。
一般LED的工作电流在十几mA至几十mA，而低电流LED的工作电流在2mA以下（亮度与普通发光管相同）。
除上述分类方法外，还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。
（四）LED的应用
由于发光二极管的颜色、尺寸、形状、发光强度及透明情况等不同，所以使用发光二极管时应根据实际需要进行恰当选择。
由于发光二极管具有最大正向电流IFm、最大反向电压VRm的限制，使用时，应保证不超过此值。为安全起见，实际电流IF应在0.6IFm以下；应让可能出现的反向电压VR
LED 被广泛用于种电子仪器和电子设备中，可作为电源指示灯、电平指示或微光源之用。红外发光管常被用于电视机、录像机等的遥控器中。
（1）利用高亮度或超高亮度发光二极管制作微型手电的电路如图5所示。图中电阻R 限流电阻，其值应保证电源电压最高时应使LED 的电流小于最大允许电流IFm 。（2）图6(a)、(b)、(c)分别为直流电源、整流电源及交流电源指示电路。
图(a)中的电阻≈（E-VF ）/IF ；
图(b)中的R≈（1.4Vi-VF ）/IF;
图(c)中的R≈Vi/IF 式中，Vi
——交流电压有效值。 （3）单LED 电平指示电路。在放大器、振荡器或脉冲数字电路的输出端，可用LED 表示输出信号是否正常，如图7所示。R 为限流电阻。只有当输出电压大于LED 的阈值电压时，LED 才可能发光。
（4）单LED 可充作低压稳压管用。由于LED 正向导通后，电流随电压变化非常快，具有普通稳压管稳压特性。发光二极管的稳定电压在1.4～3V 间，应根据需要进行选择VF ，如图8所示。
（5）电平表。目前，在音响设备中大量使用LED 电平表。它是利用多只发光管指示输出信号电平的，即发光的LED 数目不同，则表示输出电平的变化。图9是由5只发光二极管构成的电平表。当输入信号电平很低时，全不发光。输入信号电平增大时，首先LED1亮，再增大LED2亮……。 五）发光二极管的检测
1．普通发光二极管的检测
（1）用万用表检测。利用具有×10kΩ挡的指针式万用表可以大致判断发光二极管的好坏。正常时，二极管正向电阻阻值为几十至200kΩ,反向电阻的值为∝。如果正向电阻值为0或为∞，反向电阻值很小或为0，则易损坏。这种检测方法，不能实地看到发光管的发光情况，因为×10kΩ挡不能向LED 提供较大正向电流。
如果有两块指针万用表（最好同型号）可以较好地检查发光二极管的发光情况。用一根导线将其中一块万用表的“+”接线柱与另一块表的“-”接线柱连接。余下的“-”笔接被测发光管的正极（P 区），余下的“+”笔接被测发光管的负极（N 区）。两块万用表均置×10Ω挡。正常情况下，接通后就能正常发光。若亮度很低，甚至不发光，可将两块万用表均拨至×1Ω若，若仍很暗，甚至不发光，则说明该发光二极管性能不良或损坏。应注意，不能一开始测量就将两块万用表置于×1Ω，以免电流过大，损坏发光二极管。
（2）外接电源测量。用3V稳压源或两节串联的干电池及万用表（指针式或数字式皆可）可以较准确测量发光二极管的光、电特性。为此可按图10所示连接电路即可。如果测得VF在1.4～3V之间，且发光亮度正常，可以说明发光正常。如果测得VF=0或VF≈3V，且不发光，说明发光管已坏。
2．红外发光二极管的检测
由于红外发光二极管，它发射1～3μm的红外光，人眼看不到。通常单只红外发光二极管发射功率只有数mW，不同型号的红外LED发光强度角分布也不相同。红外LED的正向压降一般为1.3～2.5V。正是由于其发射的红外光人眼看不见，所以利用上述可见光LED 的检测法只能判定其PN结正、反向电学特性是否正常，而无法判定其发光情况正常否。为此，最好准备一只光敏器件（如2CR、2DR型硅光电池）作接收器。用万用表测光电池两端电压的变化情况。来判断红外LED加上适当正向电流后是否发射红外光。其测量电路如图11所示。二、LED显示器结构及分类
通过发光二极管芯片的适当连接（包括串联和并联）和适当的光学结构。可构成发光显示器的发光段或发光点。由这些发光段或发光点可以组成数码管、符号管、米字管、矩阵管、电平显示器管等等。通常把数码管、符号管、米字管共称笔画显示器，而把笔画显示器和矩阵管统称为字符显示器。
（一）LED显示器结构
基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片排列而成的。可实现0～9的显示。其具体结构有“反射罩式”、“条形七段式”及“单片集成式多位数字式”等。
( 1）反射罩式数码管一般用白色塑料做成带反射腔的七段式外壳，将单个LED贴在与反射罩的七个反射腔互相对位的印刷电路板上，每个反射腔底部的中心位置就是LED芯片。在装反射罩前，用压焊方法在芯片和印刷电路上相应金属条之间连好φ30μm的硅铝丝或金属引线，在反射罩内滴入环氧树脂，再把带有芯片的印刷电路板与反射罩对位粘合，然后固化。
反射罩式数码管的封装方式有空封和实封两种。实封方式采用散射剂和染料的环氧树脂，较多地用于一位或双位器件。空封方式是在上方盖上滤波片和匀光膜，为提高器件的可*性，必须在芯片和底板上涂以透明绝缘胶，这还可以提高光效率。这种方式一般用于四位以上的数字显示（或符号显示）。
（2）条形七段式数码管属于混合封装形式。它是把做好管芯的磷化镓或磷化镓圆片，划成内含一只或数只LED发光条，然后把同样的七条粘在日字形“可伐”框上，用压
焊工艺连好内引线，再用环氧树脂包封起来。
（3）单片集成式多位数字显示器是在发光材料基片上（大圆片），利用集成电路工艺制作出大量七段数字显示图形，通过划片把合格芯片选出，对位贴在印刷电路板上，用压焊工艺引出引线，再在上面盖上“鱼眼透镜”外壳。它们适用于小型数字仪表中。
（4）符号管、米字管的制作方式与数码管类似。
（5）矩阵管（发光二极管点阵）也可采用类似于单片集成式多位数字显示器工艺方法制作。
（二）LED显示器分类
( 1）按字高分：笔画显示器字高最小有1mm（单片集成式多位数码管字高一般在2～3mm）。其他类型笔画显示器最高可达12.7mm（0.5英寸）甚至达数百mm。
（2）按颜色分有红、橙、黄、绿等数种。
（3）按结构分，有反射罩式、单条七段式及单片集成式。
（4）从各发光段电极连接方式分有共阳极和共阴极两种。
所谓共阳方式是指笔画显示器各段发光管的阳极（即P区）是公共的，而阴极互相隔离。
所谓共阴方式是笔画显示器各段发光管的阴极（即N区）是公共的，而阳极是互相隔离的。
（三）LED显示器的参数
由于LED显示器是以LED为基础的，所以它的光、电特性及极限参数意义大部分与发光二极管的相同。但由于LED显示器内含多个发光二极管，所以需有如下特殊参数： 1．发光强度比
由于数码管各段在同样的驱动电压时，各段正向电流不相同，所以各段发光强度不同。所有段的发光强度值中最大值与最小值之比为发光强度比。比值可以在1.5～2.3间，最大不能超过2.5。
2．脉冲正向电流
若笔画显示器每段典型正向直流工作电流为IF，则在脉冲下，正向电流可以远大于IF。脉冲占空比越小，脉冲正向电流可以越大。
（四）LED显示器的应用指南
1．七段数码显示器
（1）如果数码宇航局为共阳极形式，那么它的驱动级应为集电极开路（OC）结构。
如果数码管为共阴极形式，它的驱动级应为射极输出或源极输出电路，如图14(b)所示。例如国产TTL集成电路CT1049、CT4049为集电极开路形式七段字形译码驱动电路；而CMOS集成电路CC4511为源极输出七段锁存、译码驱动电路。
（2）控制数码管驱动级的控制电路（也称驱动电路）有静态式和动态式两类。
① 静态驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管各用一个笔画译码器（如BCD码二-十进制译码器）译码驱动。图15是一位数码管的静态驱动之例。图集成电路TC5002BP内含有射极输出驱动级，所以采用共阴极数码管。A、B、C、D端为BCD 码（二-十进制的8421码）输入端，BL为数码管熄灭及显示状态控制端，R为外接电阻。图16为N位数字静态驱动显示电路。
② 动态驱动：动态驱动是将所有数码管使用一个专门的译码驱动器，使各位数码管逐个轮流受控显示，这就是动态驱动。由于扫描速度极快。显示效果与静态驱动相同。图17是一种四位数字动态驱动（脉搏冲驱动）方法的线路。图中只用了一个译码驱动电路TC5002BP。TC4508BP内含两个锁存器，每个锁存器可锁存四位二进BCD码，对应于四位十进制数的四组BCD码分别输入到四个锁存器，四个锁存器，四组BCD码由四个锁存器分时轮流输出进入译码器，译码后进入数码管驱动级集成电路TD62505P（输入端I1～I7与输出端Q1～Q7一一对应）。
Q1～Q7分别加到四个数码管的a～g七个阳极上。数字驱动电路TD62003P是由达林顿构成的阵列电路，Q1～Q4中哪一端接地，由输入端I1～I4的四师长“使能”信号DS1～DS4控制。由于四个锁存器的轮换输出也是受“使能”信号DS1～DS4控制。所以四个数码管轮流通电显示。由于轮流显示频率较高，故显示的数字不呈闪烁现象。
2．米字管、符号管显示器
米字管和符号管的结构原理相机，所以其驱动方式也基本相同，只是译码电路的译码过程与七段译码器不同。
米字管可以显示包括英文字母在内的多种符号。符号管主要是用来显示+、-或±号等。
3．LED点阵式显示器
LED点阵式显示器与由单个发光二极管连成的显示器相比，具有焊点少、连线少，所有亮点在同平面、亮度均匀、外形美观等优点。
点阵管根据其内部LED尺寸的大小、数量的多少及发光强度、颜色等可分为多种规格。
LED点阵管可以代替数码管、符号管和米字管。不仅可以显示数字，也可显示所有西文字母和符号。如果将多块组合，可以构成大屏幕显示屏，用于汉字、图形、图表等等的显示。被广泛用于机场、车站、码头、银行及许多公共场所的指示、说明、广告等场合.
led显示屏的基本概念
1． LED 发光材料
◆ L ED 发光管（或称单灯）：
发光二极管的简称（Light Emetting Diode）。在某些半导体材料的PN 结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN 结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。由于LED 工作电压低（仅1.5V -3V），能主动发光且有一定亮度，亮度又能用电压（或电流）调节，本身又耐冲击、抗振动、寿命长（10 万小时），所以在大型的显示设备中，目前尚无其他的显示方式与LED 显示方式匹敌
◆ LED 模块：由若干晶片构成发光矩阵,用环氧树脂封装于塑料壳内，常用的为8X8 点阵模块。
◆ LED 集束管：为提高亮度, 增加视距，将两只以上至数十只LED 集成封装成一只集束管，作为一个像素。这种LED 集束管主要用于制作间距较大的户外屏，又称为像素筒。目前国内应用较少。
◆ 贴片式LED 发光灯（或称SMD LED）：
就是LED 发光灯的贴焊形式的封装，可用于户内全彩色显示屏，可实现单点维护，有效克服马赛克现象。
2． LED 显示屏
◆ LED 屏体：将LED 模块或集束管按照实际需要大小拼装排列成矩阵，配以专用显示电路，直流稳压电源，软件，框架及外装饰等，即构成一台LED 显示屏。
◆ 屏体分辨率：
LED 显示屏横向像素点数乘以纵向像素点数，即为屏体分辨率。
◆ 单元板：
是显示屏的主体组成单元，由发光材料及驱动电路构成。室内屏通常由单元板构成。
◆ 模组：户外显示屏的最小显示单元。由若干个发光二极管按照一定的排列顺序，通过焊接、灌胶等工艺封装在固定的模壳里，便成为一个模组。
◆ 单元箱体：是显示屏的主体组成单元，由单元板按一定次序组成。户外屏通常由单元箱体构成。
3．像素
象素（PIXEL）：是画面上可以被独立控制的最小单元，PIXEL是picture element的缩写，在三基色显示屏上，象素由三部分组成：红，绿，篮，每一部分由一个或几个LED 组成，理论上，分别调节红，绿，蓝的亮度，可以表现出任意颜色。
◆ 像素：LED 显示屏中的每一个可被单独控制的发光单元称为像素。
◆ 像素直径：像素直径∮是指每一LED 发光像素点的直径，单位为毫米。
◆ 像素间距：LED 显示屏的俩俩像素间的中心距离称为像素间距，又叫点间距。点间距越密，在单位面积内像素密度就越高，分辨率亦高，成本也高。像素直径越小，点间距就越小。
4．基色
◆ 单基色：
每一个像素有一个LED 管芯，可以为红光管芯，可以为绿光管芯，也可以为蓝光管芯。由于蓝光管芯较贵，故单基色使用蓝光管芯较少。
◆ 双基色：每一个像素有两个LED 管芯：一为红光管芯，一为绿光管芯。红光管芯亮时该像素为红色，绿光管芯亮时该像素为绿色，红绿两管芯同时亮时则该像素为黄色。其中红，绿为基色
◆ 全彩色：红绿双基色再加上蓝基色，三种基色就构成全彩色。由于蓝色管芯价格逐步下降，以及全彩色较强的表现力，全彩色屏市场需求正处于上升期。
5．灰度
灰度等级（Grey Levels）也称色彩深度，指不同亮度的数量，红绿蓝有各自的灰度，在全彩色系统中一般是256级灰度，可以产生256X256X256＝16,777,216种颜色，在PC中称为24位色，在LED显示系统中称为8位系统.
LED显示屏显示原理
LED显示屏系统原理及工程技术 导读：LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于它具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点，自20世纪80年代后期开始，随着LED制造技术的不断完善，在国外得到了广泛的应用。 本主题首先介绍了LED显示屏的发展与应用概况。 在第一章中叙述了LED显示器件的基本工作原理及特性，详细介绍了LED点阵显示屏的具体电路和参数。第二章针对广泛应用的图文显示屏，在介绍它的基本组成之后，对各部分LED显示屏电路进行了深入的分析，并给出了完整实用的硬件电路图和全部汇编语言程序清单。 第三章的内容是图象显示屏，侧重分析了LED显示屏的灰度控制方法，并介绍了集成电路TLC5902的特性及应用。 第四章讨论了当时最先进的视频显示屏，就视频信号源的组织、视频LED显示屏的结构、主要集成电路芯片，以及配套的应用软件等，分别介绍了ZQL9701、DS90C031等芯片的技术特性和LEDSHOW、&ldquo；LED管理工具&rdquo等软件的使用方法。书后还附有我国LED的行业标准。本书可供从事各类LED显示屏工作的工程技术人员参考，也可作为大专院校有关专业的教书参考书或教材。 前言 LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于它具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点，自20世纪80年代后期开始，随着LED 制造技术的不断完善，在国外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后，特别是进入90年代国民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈，LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在LED显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高。 LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图象显示屏，一直到今天的全彩色视频显示屏的发展过程。无论在期间的性能（提高亮度LED显示器及蓝色发光灯等）和系统的组成（计算机化的全动态显示系统）等方面都取得了长足的进步。目前已经达到的超高亮度全彩色视频显示的水平，可以说能够满足各种应用条件的要求。其应用领域已经遍及交通、证券、电信、广告、宣传等各个方面。我国LED显示屏的发展可以说基本上与世界水平同步，至今已经形成了一个具有相当发展潜力的产业。应该指出的是，我国LED产业不但在应用技术上取得了巨大的成功，而且在创新能力上有出色的表现，例如北京中庆数据设备公司研制的ZQL9701超大规模芯片，就代表了当前LED显示屏控制电路的国际水平。 与国内LED显示屏产业的迅速发展相比，目前关于LED显示屏的图书资料显得太少，不便于设计制造人员及运用维护人员的工作，由此萌发了编写一本LED显示屏技术用书的想法，适逢电子科技大学出版社之邀，斗胆动笔草就本书。书中分别就LED显示屏的概况、LED显示器件、图文显示屏、图象显示屏、视频显示屏等有关技术问题进行了叙述，以期使从事各类LED显示屏工作的读者能够从本书中得到一些有用的材料。 由于LED显示屏是多种综合应用的产品，涉及光电子学、半导体器件、数字电子电路、大规模集成电路、单片机及微机等各个方路及方法还要花较大篇幅进行介绍，容易冲淡主题。反过来采用集成电路和单片机等简单普及的刻与LED显述硬件又有软件。上述各个领域都自成体系，在本书中无法一一尽述，只能以显示意直接有关的部分，而不追求各相关技术自身的完成性；二、尽量采用简单普及的方案进不方案，可以追求相关技术的先进性。例如在一些控制电路中，能用常规集成电路实现，而又面，既示避免各个相关技术“从头说起”的麻烦，从而达到精简内容突出重点的目的。而不行描屏有进行讨论。书中在处理相关领域技术方面采取了以下两条对策：一、侧重叙述屏为主线，介绍相关技术在LED显示屏中的应用，不采器件的方案。 LED电子显示屏控制原理
LED显示屏的的工作原理及驱动电路
单片机采用AT89C51。系统采用12MHz或更高频率的晶振，以获得较高的刷新频率，使显示更稳定。单片价的串口与列驱动器相连，用来送显示数据。P1口低4位与行驱动器相连，送出行选信号，P1.5～P1.7口则用来发送控制信号。P0和P2口空闲，在必要时可以扩展系统的ROM和RAM。 2.2时钟脉冲电路 AT89C51的最高时钟脉冲频率已经达到24MHz，它内部已经具备了振荡电路，只要在AT89C51的两个引脚（即19、18脚）连接到简单的石英振荡晶体的2个管脚即可，同时晶体的2个管脚也要用30pF的电容耦合到地，如图3所示。 图3时钟脉冲电路 2.3复位电路 AT89C51的复位引脚（RESET）是第9脚，当此引脚连接高电平超过2个机器周期时，即可产生复位的动作。以24MHz的时钟脉冲为例，每个时钟脉冲为05μs，两个机器周期为1μs，因此，在第9脚上连接1个2μs的高电平脉冲，即可产生复位动作。最简单的就是只有1个电阻跟1个电容就可构成可靠复位的电路，电阻选择10kΩ，电容选择10μF，如图4所示。 图4复位电路 2.4点阵显示驱动电路设计 采取分立元件三极管作驱动电路，驱动电路如图5所示。 图5点阵显示驱动电路 3系统软件设计 显示屏软件的主要功能是向显示屏提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕按设计的要求显示。 根据软件分层次设计的原理，可把显示屏的软件系统分成两大层：第一层是底层的显示驱动程序，第二层是上层的系统应用程序。显示驱动程序负责向点阵屏传送特定组合的显示数据，并负责产生行扫描信号和其他控制信号，配合完成LED显示屏的扫描显示工作。显示驱动程序由显示子程序实现；系统环境设置（初始化）由系统初始化程序完成；显示效果处理等工作，则由主程序通过调用子程序来实现。 3.1显示驱动程序 显示驱动程序在进入中断后首先要对定时器T0重新赋初值，以保证显示屏刷新率的稳定。16行扫描格式的显示屏刷新率（帧频）的计算公式如下： 其中：F为晶振频率；T为定时器T0初值（工作在16位定时器模式）。 其次，显示驱动程序查询当前点亮的行号，从显示缓存区内读取下一行的显示数据，并通过串口发送给移位寄存器。 为消除在切换行显示数据时产生的拖尾现象，驱动程序先要关闭显示屏，即消隐，等显示数据输入输出锁存器后，再输出新的行号，重新打开显示。图6所示为显示驱动程序（显示屏扫描函数）流程图。 图6显示驱动程序流程图 3.2系统主程序 系统主程序开始以后，首先是对系统环境初始化，包括设置串口、定时器、中断、端口。然后以“卷帘出”效果显示文字或图案，停留几秒钟，接着向上滚动
LED显示屏原理
LED显示屏原理 2009年06月13日星期六 03:38 P.M. LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于它具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点，自20世纪80年代后期开始，随着LED制造技术的不断完善，在国外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后，特别是进入90年代国民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈，LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在LED显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高。 LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图象显示屏，一直到今天的全彩色视频显示屏的发展过程。无论在期间的性能（提高亮度LED显示器及蓝色发光灯等）和系统的组成（计算机化的全动态显示系统）等方面都取得了长足的进步。目前已经达到的超高亮度全彩色视频显示的水平，可以说能够满足各种应用条件的要求。其应用领域已经遍及交通、证券、电信、广告、宣传等各个方面。我国LED显示屏的发展可以说基本上与世界水平同步，至今已经形成了一个具有相当发展潜力的产业。应该指出的是，我国LED产业不但在应用技术上取得了巨大的成功，而且在创新能力上有出色的表现，例如北京中庆数据设备公司研制的ZQL9701超大规模芯片，就代表了当前LED显示屏控制电路的国际水平。 与国内LED显示屏产业的迅速发展相比，目前关于LED显示屏的图书资料显得太少，不便于设计制造人员及运用维护人员的工作，由此萌发了编写一本LED 显示屏技术用书的想法，适逢电子科技大学出版社之邀，斗胆动笔草就本书。书中分别就LED显示屏的概况、LED显示器件、图文显示屏、图象显示屏、视频显示屏等有关技术问题进行了叙述，以期使从事各类LED显示屏工作的读者能够从本书中得到一些有用的材料。 由于LED显示屏是多种综合应用的产品，涉及光电子学、半导体器件、数字电子电路、大规模集成电路、单片机及微机等各个方路及方法还要花较大篇幅进行介绍，容易冲淡主题。反过来采用集成电路和单片机等简单普及的刻与LED 显述硬件又有软件。上述各个领域都自成体系，在本书中无法一一尽述，只能以显示意直接有关的部分，而不追求各相关技术自身的完成性；二、尽量采用简单普及的方案进不方案，可以追求相关技术的先进性。例如在一些控制电路中，能用常规集成电路实现，而又面，既示避免各个相关技术“从头说起”的麻烦，从而达到精简内容突出重点的目的。而不行描屏有进行讨论。书中在处理相关领域技术方面采取了以下两条对策：一、侧重叙述屏为主线，介绍相关技术在LED 显示屏中的应用，不采器件的方案。 LED电子显示屏控制原理 （一）系统组成本系统由计算机专用设备、显示屏幕、视频输入端口和系统软件等组成。 ● 计算机及专用设备：计算机及专用设备直接决定了系统的功能，可根据用户对系统的不同要求选择不同的类型。
LED显示屏系统原理
LED显示屏系统原理 LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于它具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点，自20世 纪80年代后期开始，随着LED制造技术的不断完善，在国外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后，特别是进入90年代国民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈，LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在LED显示屏的设计制造技术与应用水 平上都得到了迅速的提高。 LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图象显示屏，一直到今天的全彩色视频显示屏的发展过程。无论在期间的性能（提高亮度LED显示器及蓝色发光灯等）和系统 的组成（计算机化的全动态显示系统）等方面都取得了长足的进步。目前已经达到的超高亮 度全彩色视频显示的水平，可以说能够满足各种应用条件的要求。其应用领域已经遍及交通、 证券、电信、广告、宣传等各个方面。我国LED显示屏的发展可以说基本上与世界水平同 步，至今已经形成了一个具有相当发展潜力的产业。应该指出的是，我国LED产业不但在 应用技术上取得了巨大的成功，而且在创新能力上有出色的表现，例如北京中庆数据设备公 司研制的ZQL9701超大规模芯片，就代表了当前LED显示屏控制电路的国际水平。 与国内LED显示屏产业的迅速发展相比，目前关于LED显示屏的图书资料显得太少， 不便于设计制造人员及运用维护人员的工作，由此萌发了编写一本LED显示屏技术用书的 想法，适逢电子科技大学出版社之邀，斗胆动笔草就本书。书中分别就LED显示屏的概况、 LED显示器件、图文显示屏、图象显示屏、视频显示屏等有关技术问题进行了叙述，以期使从事各类LED显示屏工作的读者能够从本书中得到一些有用的材料。 由于LED显示屏是多种综合应用的产品，涉及光电子学、半导体器件、数字电子电路、 大规模集成电路、单片机及微机等各个方路及方法还要花较大篇幅进行介绍，容易冲淡主题。 反过来采用集成电路和单片机等简单普及的刻与LED显述硬件又有软件。上述各个领域都 自成体系，在本书中无法尽述，只能以显示意直接有关的部分，而不追求各相关技术自 身的完成性；二、尽量采用简单普及的方案进不方案，可以追求相关技术的先进性。例如在一些控制电路中，能用常规集成电路实现，而又面，既示避免各个相关技术从头说起”的麻 烦，从而达到精简内容突出重点的目的。而不行描屏有进行讨论。书中在处理相关领域技术 方面采取了以下两条对策：一、侧重叙述屏为主线，介绍相关技术在LED显示屏中的应用， 不采器件的方案。 LED电子显示屏控制原理 （一）系统组成本系统由计算机专用设备、显示屏幕、视频输入端口和系统软件等组成。 ?计算机及专用设备：计算机及专用设备直接决定了系统的功能，可根据用户对系统的不同要求选择不同的类型。 ?显示屏幕：显示屏的控制电路接收来自计算机的显示信号，驱动LED发光产生画面， 并通过增加功放、音箱输出声音。 ?视频输入端口：提供视频输入端口，信号源可以是录像机、影碟机、摄像机等，支
LED显示屏的构成及工作原理.
LED显示屏的构成及工作原理 本文简单地讲LED显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元(单元显示板或单元显示箱体)构成屏体，再加上一套适当的控制器(主控板或控制系统)。所以多种规格的显示板(或单元箱体)配合不同控制技术的控制器就可以组成许多种LED显示屏，以满足不同环境，不同显示要求的需要。 一、LED显示屏的主要构成(以较为复杂的同步全彩屏为例) 1、金属结构框架,其作用是构成内框架，搭载显示单元板或模组等各种电路板以及开关电源 2、显示单元：是LED显示屏的主体部分，由LED灯及驱动电路构成。户内屏就是各种规格的单元显示板，户外屏就是模组箱体。 3、扫描控制板：该电路板的功能是数据缓冲，产生各种扫描信号以及占空比灰度控制信号。 4、开关电源：将220V交流电变为各种直流电提供给各种电路。 5、传输电缆：主控仪产生的显示数据及各种控制信号由双绞线电缆传输至屏体。 6、主控制仪：将输入的RGB数字视频信号缓冲，灰度变换，重新组织，并产生各种控制信号。 7、专用显示卡及多媒体卡：除具有电脑显示卡的基本功能外还同时输出数字RGB信号及行，场，消隐等信号给主控仪。多媒体除以上功能外还可将输入的模拟Video信号变为数字RGB信号(即视频采集)。 8、电脑及其外设 图1 LED显示屏系统组成 二、主要功能模块分析 1、视频播出 通过多媒体视频控制技术和VGA同步技术，可以方便地将多种形式的视频信息源引入计算机网络系统，如广播电视和卫星电视信号、摄像视频信号、录像机VCD视频信号、计算机动画信息等，因而可以实现下列功能： 支持VGA显示，显示各种计算机信息、图形、图像。
支持各种输入方式；支持PAL、NTSC等各种制式。 实时显示彩色视频图像，实现现场转播。 转播广播电视、卫星电视及有线电视信号。 电视、摄像、影碟等视频信号的即时播放（VCR、VCD、DVD、LD）。 具有同时播放左右不同比例的画面及文字的功能 2、计算机播出 图文特技显示功能：具有对图文进行编辑、缩放、流动、动画功能。 显示各种计算机信息、图形、图像及2、3维计算机动画并叠加文字。 播出系统配有多媒体软件，可以灵活输入及播出多种信息。 有多种中文字体和字型可供选择，同时还可输入英文、西班牙文、法文、德文、希腊文、俄文、日文等多种文字。 有多种播出方式，如：单/多行平移、单/多行上/下移、左/右拉、上/下拉、旋转、无级缩放等。 通知、通告、公告和新闻的编辑、和播放即时发布，并有多种字体供选择。 3、网络功能 配有标准网络接口，可与其它标准网络连网（信息查询系统、市政宣传网系统等）。
最全的LED显示屏知识大全
保定LED 光电 一．LED 显示屏的分类 分类方式 品 种 说 明 使用环境 室内LED 显示屏 室内LED 显示屏在室内环境下使用，此类显示屏亮度适中、视角大、混色距离近、重量轻、密度高，适合较近距离观看。 室外LED 显示屏 室外LED 显示屏在室外环境下使用，此类显示屏亮度高、混色距离远、 防护等级高、防水和抗紫外线能力强，适合远距离观看。 显示颜色 单基色LED 显示屏 单基色LED 显示屏由一种颜色的LED 灯组成，仅可显示单一颜色，如红色、绿色、橙色等。 双基色LED 显示屏 双基色LED 显示屏由红色和绿色LED 灯组成，256级灰度的双基色显示屏可显示65,536种颜色（双色屏可显示红、绿、黄3种颜色）。 全彩色LED 显示屏 全彩色LED 显示屏由红色、绿色和蓝色LED 灯组成，可显示白平衡和16,777,216种颜色。 显示功能 图文LED 显示屏(异步屏) 图文LED 显示屏可显示文字文本、图形图片等信息内容。可联网脱机显示。 视频LED 显示屏 (同步屏) 视频LED 显示屏可实时、同步地显示各种信息，如二维或三维动画、录像、电视、影碟以及现场实况等多种视频信息内容。 二．LED 显示屏的基本构成 1、异步屏：
2、同步屏： 三．LED显示屏涉及的名词概念 1、像素： 是LED显示屏的最小成像单元。俗称“点”或“像素点”。 上图所示由2红2绿组成1个显示像素点 2、显示模块： 由若干个显示像素组成的，结构上独立的组成LED显示屏的最小单元。·室内屏用的是8x8的显示模块，即每个显示模块有64个像素
·室外屏使用的是单个的灯珠，通常由1-3个相同或不同颜色的灯珠组成模块的一个像素点。 如上面右图的室外屏模组就是由2个红色灯珠组成1个显示像素点 3、显示模组： 由电路及安装结构确定的并具有显示功能的组成LED显示屏的独立单元。简单说就是为便于组装和显示，出厂的半成品通常是以显示模组形式提供的，将多个显示模块加显示驱动做在一起。室内屏俗称“单元板”；室外屏俗称“模组”，再将若干个模组加上机箱、风扇、电源等构在一起成为“箱体”，多用于大型的全彩屏。 ·室内屏单元板通常有64x32（64列32行、由32个模块组成）、64x16 （64列16行、由16个模块组成）等。下图是一个64x16的单元板： 室内屏单元板正面室内屏单元板背面 ·室外屏模组通常有64x32、32x32、32x16、16x16、16x8多种 上图为16x8(2红)的室外屏模组。加了防水结构用于全户外，我们可以看到塑料壳体，最右侧是它
led显示屏原理及维护
第一章LED照明基础知识理论 半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。 一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用 （一）LED发光原理 发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在*近PN结面数μm以内产生。 理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料有关，即 λ≈1240/Eg（mm） 式中Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。 （二）LED的特性 1．极限参数的意义 （1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。 （2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。 （3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。
88点阵LED显示屏的原理详细讲解与汉字代码
首先我们看一下8*8led显示屏?的原理 从图中可以看出，8X8点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；要实现显示图形或字体，只需考虑其显示方式。通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。例如：要实现一根柱形的亮法，如图所示，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述：一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现 下图是4个8*8LED组成的显示屏。
这里我把点阵LED显示屏制作的电路原理分成两个部分来介绍即显示屏电路和显示屏驱动电路。 一、显示屏电路 本人用的是共阴极的8*8点阵屏，在市场上是比较容易买到，下图是8*8点阵屏的实物图。 点阵屏有两个类型，一类为共阴极（左），另一类则为共阳极（右），下图给出了两种类型的内部电路原理及相应的管脚图。
LED阵列的显示方式是按显示编码的顺序，一行一行地显示。每一行的显示时间大约为4ms,由于人类的视觉暂留现象，将感觉到8行LED是在同时显示的。若显示的时间太短，则亮度不够，若显示的时间太长，将会感觉到闪烁。本文采用低电平逐行扫描，高电平输出显示信号。即轮流给行信号输出低电平，在任意时刻只有一行发光二极管是处于可以被点亮的状态，其它行都处于熄灭状态。 为了方便调试本文把4块8*8组成的16*16的点阵屏的行信号扫描输出管脚和列信号显示输出管脚分别引到显示屏的两边。 Protel原理图如下： 如图4 所示的原理图中的Si(i=1，2，3,…,16) 代表行扫描信号输出，Di(i=1，2，3,…,16)代表列显示信号输出。 实物电路图的正反面如下：
led显示及动态显示原理
4位7段LED显示 在单片机应用系统中经常使用发光二极管来显示，发光二极管简称LED （Light Emitting Diode）。LED的价格便宜，而且配置比较灵活，与单片机的接口也比较方便。 在这里将讲解如何使用中颖的单片机进行4位7段LED显示的方法。 1.7段LED的结构原理 单片机中经常使用7段LED来显示数字，也就是用7个LED构成字型“8”，并另外用一个圆点LED来显示小数点，也就是说一共有8个LED，构成了“8.”的字型。 7段LED分共阴级和共阳极两种，共阴级7段LED的原理图和管脚配置图如图1-1所示，共阳级7段LED的原理图和管脚配置图如图1-2所示。实际中，各个型号的7段LED的管脚配置可能不会是一样的，在实际应用中要先测试一下各个管脚的配置，再进行电路原理图的设计。 图1-1共阴极7段LED
图1-2 共阳极7段LED 共阳极7段LED是指发光二极管的阳极连接在一起为公共端的7段LED，而共阴极7段LED是指发光二极管的阴极连接在一起为公共端的7段LED。一个7段LED由8个发光二极管组成，其中7个发光二极管构成字型“8”的各个笔划（a～g），另一个发光二极管为小数点（dp）。 当在某一段发光二极管上施加一定的正向电压时，该段LED即被点亮；不加电压则为暗。以共阳极7段LED为例，若是要显示“5.”，则需要在VCC上加上电压，向dp、g、f、e…、a送出00010010的信号，就能显示出来。 为了保护各段LED不因电流过大而损坏，需在各个段上外加限流电阻保护。 共阳极7段LED显示0～F的编码表如表1-1所示（以dp为最高位，a为最 低位）。 表1-1 显示字符 dp g f e d c b a 段选码 0 1 1 0 0 0 0 0 0 C0H 1 1 1 1 1 1 0 0 1 F9H 2 1 0 1 0 0 1 0 0 A4H 3 1 0 1 1 0 0 0 0 B0H 4 1 0 0 1 1 0 0 1 99H 5 1 0 0 1 0 0 1 0 92H 6 1 0 0 0 0 0 1 0 82H 7 1 1 1 1 1 0 0 0 F8H 8 1 0 0 0 0 0 0 0 80H 9 1 0 0 1 0 0 0 0 90H
led显示屏控制卡-LED显示屏控制器原理
目录 第一章 801型、802型卡功能简介 (1) 第二章硬件参数 (5) 第二章第8代控制系统使用手册 (6) 第三章国标网线制作方法 (25) Index Chapter I Model 801 and 802 functions and features (27) Chapter II Model 801 and 802 manual (30) Chapter III Communication cable making method (49) 深圳三鑫维科技是一家专业生产制造LED显示屏的知名企业，20年的led行业研究经验，如还有不理解的请咨询电话：9
第一章 801型、802型卡功能简介 一、完全兼容第七代 基于第七代升级开发，原功能不少，新功能更多更强大，系统更稳定更可靠。可与七代系统混合使用。 二、支持10位颜色 旧系统的8位颜色只能显示256X256X256=1677216种颜色，新系统颜色数为1024X1024X1024=1073741824种颜色，新系统颜色数是旧系统的64倍。 三、智能连接功能 同一块显示屏的多块接收卡/箱体（含备用的）可以任意交换而不需重新设置，接收卡能智能地动识别需显示的内容。 四、智能监控 每块接收卡均有温度检测和四路风扇监控输出，可根据用户设定的温度上限智能地控制四路风扇转速。 五、公司图标显示 当发送卡电源没开启时显示屏自动显示设定的公司图片，图片像素为128X128，颜色数为16K色。 六、支持16以内的任意扫描方式 原系统只支持1、2、4、8、16扫描，新系统为1、2、3、4、5、6、 7、8、9、10、11、12、13、14、15、16扫描。 七、支持模块宽度为64以内的任意数
LED显示屏工作原理详解
LED显示屏工作原理详解 （一）led 显示屏系统组成本系统由计算机专用设备、显示屏幕、视频输 入端口和系统软件等组成。计算机及专用设备：计算机及专用设备直接决定了 系统的功能，可根据用户对系统的不同要求选择不同的类型。显示屏幕：显示 屏的控制电路接收来自计算机的显示信号，驱动LED 发光产生画面，并通过 增加功放、音箱输出声音。视频输入端口：提供视频输入端口，信号源可以是 录像机、影碟机、摄像机等，支持NTSC、PAL、S_Video 等多种制式。系统 软件：提供LED 播放专用软件，powerpoint 或ES98 视频播放软件。 (二)led 显示屏系统功能该系统具备如下功能：以计算机为处理控制中心，电 子屏幕与电脑显示器(VGA)窗口某一区域逐点对应，显示内容实时同步，屏幕 映射位置可调，可方便随意地选择显示画面的大小。显示点阵采用超高亮度 LED 发光管(红、绿双基色)，256 级灰度，颜色变化组合65536 种，色彩丰富 逼真，并支持VGA 24 位真彩色显示模式。配备图文信息及三维动画播放软件，可播放高质量的图文信息及三维动画。播放软件显示信息的方式有覆盖、合拢、开帘、色彩交替、放大缩小等十多种形式。使用专用节目编辑播放软件,可通过键盘,鼠标、扫描仪等不同的输入手段编辑、增加、删除和修改文字、图形、 图像等信息。编排存于控制主机或服务器硬盘,节目播放顺序与时间,实现一体化交替播放,并可相互叠加。可以接收显示录像机、影碟机等视频信号。 LED 电子显示屏系统简介及分类 近年来LED 显示屏市场得到了迅猛的发展，已经广泛应用到银行、邮电、 税务、机场、车站、证券市场及其它交易市场、医院、电力、海关、体育场等 多种需要进行公告、宣传的场合。 LED 是发光二极管Light Emitting Diode 的英文缩写。LED 显示屏是由发光
点阵LED显示屏的原理与制作
Uiop[]-‘\ 阵LED显示屏的原理与制作 00电子协会：黄世玲截稿2008-12-12 汉字显示屏到处可见，被广泛应用于与汽车报站器，广告屏等。 （图1） 网上也有很多关于汉字显示屏的制作原理的材料，本文是本人参考《例说51单片机（C语言版）》（人民邮电出版社）并在其基础上加以修改制作成功的单个字16*16LED显示屏的一些经验总结。 本文中的16*16LED显示屏是采用4块8*8LED合并而成的。 下图是4个8*8LED组成的显示屏。 （图2） 这里我把点阵LED显示屏制作的电路原理分成两个部分来介绍
即显示屏电路和显示屏驱动电路。 一、显示屏电路 本人用的是共阴极的8*8点阵屏，在市场上是比较容易买到，下图是8*8点阵屏的实物图。 （图3） 8*8点阵屏的内部电路原理图如图4所示，点阵屏有两个类型，一类为共阴极（左），另一类则为共阳极（右），下图给出了两种类型的内部电路原理及相应的管脚图。
（图5） LED阵列的显示方式是按显示编码的顺序，一行一行地显示。每一行的显示时间大约为4ms,由于人类的视觉暂留现象，将感觉到8行LED是在同时显示的。若显示的时间太短，则亮度不够，若显示的时间太长，将会感觉到闪烁。本文采用低电平逐行扫描，高电平输出显示信号。即轮流给行信号输出低电平，在任意时刻只有一行发光二极管是处于可以被点亮的状态，其它行都处于熄灭状态。 为了方便调试本文把4块8*8组成的16*16的点阵屏的行信号扫描输出管脚和列信号显示输出管脚分别引到显示屏的两边。 Protel原理图如下：
(图6) 如图6 所示的原理图中的Si(i=1，2，3,…,16) 代表行扫描信号输出，Di(i=1，2，3,…,16)代表列显示信号输出。 实物电路图的正反面如下： （图7）
LED显示屏芯片原理图
第五节、电子原器件原理 1、74HC245 1脚为 控制端，19脚为使能端； 当1脚为高电平、19脚低为低电平时信号 从2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9 脚输 入；18、17、16、15、14、13、12、11脚 输出信号； 当1脚为低电平、19脚低为低电平时信号 从18、17、16、15、14、13、12、 11脚输入；2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9位输出信号；10脚为GND，20 脚为+5V；（输入信号从排针上来， 一般为红；绿；锁存；时钟；使能； A B C D 信号；这些信号一般分到 2个245的针脚上，然后输出到595 （红；绿；锁存；时钟）；138（A B C D）；和输出的排针上（锁存；时 钟）
2、74HC138 3线—8线译码器 HC138有三个地址输入（A0-A2），三个选通输入（STA，-STB，-STC）和八个输出（-Y0 -- -Y7）。当STA为高电平，-STB 和-STC为低电平时器件被选通，A0-A2K可确点-Y0 -- -Y7中的一个以低电平呈现，对于STA，-STB，-STC的其它任何组合，-Y0 -- -Y7均为高电平。 A0---A1地址输入端 STA---选通端 -STB.-STC--选通端（低电平有效）-Y0--- -Y1输出端（低电平有效） GND---地
VCC---电源 A0—A2一般为A:B:C信号 Y0— Y7信号输出端，输出到4953的 2，4脚上；有时使能信号也245 到138（第5脚）上，此信号又 从138上输出到排针。
3、74HC595 8位移位寄存器（串行输入，3S并行锁存输出） HC595内含8位串入，串/并出移位寄存器和8位三态输出锁存器。寄存器和锁存器分别有各自的时钟输入（CPsr和CPla）。当CPsr从低到高电平跳变时，串行输入数据（DS）移入寄存器。当CPla从低到高电平跳变时，寄存器的数据置入锁存器。清除端（-CR）的低电平仅对寄存器复位（Q7S 为低电平）。而对锁存器无影响。当输出允许控制（-EN）为高电平时，并行输出（Q0—Q7）为高阻态，而串行输出（Q7S）不受影响。 CP1A---锁存器时钟输入端CPSR---寄存器时钟输入端-CR---清除端（低电平有效） DS---串行数据输入端 -EN---输出允许控制端（低电平有效） Q0、Q7---并行数据输出端 Q7s---串行数据输出端 VCC---电源 GND---地 14脚为信号输入端,此信号从245的针脚上输入;Q0----Q7信号输出到模块针脚(红绿信号);
LED显示屏的基本工作原理
LED显示屏的基本工作原理是动态扫描。显示控制的过程是先从数据存储器读得字模数据，再通过单片机的串行口或并行口将数据写给LED点阵片，然后再行扫描。动态扫描方案和静态显示方案相比节省驱动元件，但要求刷新频率高于50 Hz，以避免显示的图像或文字出现闪烁。由于刷新频率的限制，一片单片机能控制显示元件的片数是较少的。 现在大屏幕LED显示屏的应用已越来越广泛。为了对成百、上千片的LED点阵片实现有序的、快速的显示控制，人们动了许多脑筋，双CPU、双RAM的方案，FPGA的方案等都获得了成功的应用；但是这些方案的显示控制过程还是先读后写。本方案另开思路：用一条读指令，将读和写合在一步完成，可大大地提高显示控制的效率，且电路简单。 1 LED显示屏的工作原理 LED显示屏的基本工作原理是动态扫描。动态扫描又分为行扫描和列扫描两种方式，常用的方式是行扫描。行扫描方式又分为8行扫描和16行扫描两种。在行扫描工作方式下，每一片LED点阵片都有一组列驱动电路，列驱动电路中一定有一片锁存器或移位寄存器，用来锁存待显示内容的字模数据。在行扫描工作方式下，同一排LED点阵片的同名行控制引脚是并接在一条线上的，共8条线，最后连接在一个行驱动电路上；行驱动电路中也一定有一片锁存器或移位寄存器，用来锁存行扫描信号。 LED显示屏的列驱动电路和行驱动电路一般都采用单片机进行控制，常用的单片机是MCS51系列。LED显示屏显示的内容一般按字模的形式存放在单片机的外部数据存储器中，字模是8位二进制数。 单片机对LED显示屏的控制过程是先读后写。按LED点阵片在屏幕上的排列顺序，单片机先对第1排的第1片LED点阵片的列驱动锁存器，写入从外部数据存储器读得的字模数据，接着对第2片、第3片……直到这一排的最后一片都写完字模数据后，单片机再对这一排的行驱动锁存器写行扫描信号，于是第1排第1行与字模数据相关的发光二极管点亮。接着第2排第1行、第3排第1行……直到最后一排第1行的点亮。各排第1行都点亮后，延时一段时间，然后黑屏，这样就算完成了单片机对LED显示屏的一行扫描控制。 单片机对LED显示屏第2行的扫描控制、第3行的扫描控制……直到第8行的扫描控制，其过程与第1行的扫描控制过程相同。对全部8行的控制过程都完成后，LED显示屏也就完成了1帧图像的完整显示。 虽然按这种工作方式，LED显示屏是一行一行点亮的，每次都只有一行亮，但只要保证每行每秒钟能点亮50次以上，即刷新频率高于50 Hz，那么由于人的视觉惰性，所看到的LED显示屏显示的图像还是全屏稳定的图像。 2 LED显示屏的传统控制方法 参考文献［1］对LED显示屏的控制电路作了归纳和比较。其中，显示控制电路是按行扫描方式工作的，列控制电路分为两大类。列控制电路中，一类是用74LS377之类的芯片作为列驱动电路的锁存器，CPU通过并行总线给列驱动电路的锁存器写字模数据；另一类是用移位寄存器74LS595之类的芯片作为列驱动电路的锁存器，CPU通过串行总线给列驱动电路的锁存器写字模数据。 无论是并行总线的控制方式还是串行总线的控制方式，其工作过程都是先给数据指针DPTR赋值，接着累加器A按数据指针DPTR的指向，从外部数据存储器RAM中读得字模数据。然后，并行总线时，再给数据指针DPTR赋值，接着CPU将累加器A中的字模数据，按数据指针DPTR的指向，写给LED点阵片列驱动电路的锁存器；串行总线时，CPU将累加器A中的字模数据，通过串行口写给LED点阵片列驱动电路的锁存器。 一般显示控制中，使用较多的单片机是MCS51系列。假设单片机系统的晶振频率是12 MHz，机器周期是1 μs，上述两种控制方式完成1片LED点阵片的显示控制都得十几μs。 本文提出的高速控制方案，完成1片LED点阵片的显示控制大约只要4 μs。按此推算，
LED显示屏工作原理及工程技术
LED显示屏工作原理及工程技术2010年03月17日星期三22:49 工作原理 LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成地平面式显示屏幕.由于它具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点,自20世纪80年代后期开始，随着LED制造技术地不断完善，在国外得到了广泛地应用. 在我国改革开放之后, 特别是进入90 年代国民经济高速增长, 对公众场合发布信息地需求日益强烈,LED 显示屏地出现正好适应了这一市场形势，因而在LED显示屏地设计制造技术与应用水平上都得到了迅速地提高. LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏,到图象显示屏,一直到今天地全彩色视频显示屏地发展过程.无论在期间地性能（提高亮度LED显示器及蓝色发光灯等）和系统地组成（计算机化地全动态显示系统）等方面都取得了长足地进步. 目前已经达到地超高亮度全彩色视频显示地水平, 可以说能够满足各种应用条件地要求. 其应用领域已经遍及交通、证券、电信、广告、宣传等各个方面.我国LED 显示屏地发展可以说基本上与世界水平同步，至今已经形成了一个具有相当发展潜力地产业?应该指出地是，我国LED产业不但在应用技术上取得了巨大地成功, 而且在创新能力上有出色地表现, 例如北京中庆数据设备公司研制地ZQL9701超大规模芯片，就代表了当前LED显示屏控制电路地国际水平? 与国内LED显示屏产业地迅速发展相比,目前关于LED显示屏地图书资料显得太少, 不便于设计制造人员及运用维护人员地工作, 由此萌发了编写一本LED 显示屏技术用书地想法, 适逢电子科技大学出版社之邀, 斗胆动笔草就本书. 书中分别就LED显示屏地简况、LED显示器件、图文显示屏、图象显示屏、视频显示屏等有关技术问题进行了叙述，以期使从事各类LED显示屏工作地读者能够从本书中得到一些有用地材料. 由于LED显示屏是多种综合应用地产品，涉及光电子学、半导体器件、数字电子电路、大规模集成电路、单片机及微机等各个方路及方法还要花较大篇幅进行介绍, 容易冲淡主题. 反过来采用集成电路和单片机等简单普及地刻与LED 显述硬件又有软件. 上述各个领域都自成体系, 在本书中无法一一尽述, 只能以显示意直接有关地部分, 而不追求各相关技术自身地完成性；二、尽量采用简单普及地方案进不方案, 可以追求相关技术地先进性. 例如在一些控制电路中, 能用常规集成电路实现, 而又面, 既示避免各个相关技术“从头说起”地麻烦, 从而达到精简内容突出重点地目地. 而不行描屏有进行讨论. 书中在处理相关领域技术方面采取了以下两条对策：一、侧重叙述屏为主线，介绍相关技术在LED显示屏中地应用, 不采器件地方案. LED电子显示屏控制原理 （一）系统组成本系统由计算机专用设备、显示屏幕、视频输入端口和系统软件等组成. ? 计算机及专用设备：计算机及专用设备直接决定了系统地功能, 可根据 用户对系统地不同要求选择不同地类型 ?显示屏幕：显示屏地控制电路接收来自计算机地显示信号，驱动LED发光
LED显示屏的的工作原理及驱动电路
LED点阵显示控制 1原理与方案 1.1原理 对于点阵型LED显示可以采用共阴极或共阳极，本系统采用共阳极，其硬件电路如图1所示。当行上有一正选通信号时，列选端四位数据为0的发光二极管便导通点亮。这样只需要将图形或文字的显示编码作为列信号跟对应的行信号进行逐次扫描，就可以逐行点亮点阵。只要扫描速度大于24 Hz，由于扫描时间很快，人眼的视觉有暂留效应，就可以看到显示的是完整的图形或文字。 图1 硬件电路 本次设计要完成基于单片机的LED点阵显示控制的设计，总体方案是以单片机为控制核心，通过行列驱动电路，在LED点阵屏上以左移方式显示文字。在设计过程中驱动电路运用动态扫描显示，动态扫描简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套列驱动器。由于动态扫描显示（并行传输）的局限性，故采用动态扫描显示（串行传输），显示模式用LED点阵屏模块作显示屏。 1.2 总体方案 本次设计单片机采用AT89C51，行电路使用逐行扫描的方式，列电路使用串入并出的数据传输方式，显示屏使用由16x16的点阵LED组成的点阵模块。使用到的芯片有传入并出移位寄存器74LS595、4线-16线译码器74LS154和三极管8550。总体设计框图如图2所示。
2.3 复位电路 AT89C51的复位引脚（RESET）是第9脚，当此引脚连接高电平超过2个机器周期时，即可产生复位的动作。以24 MHz的时钟脉冲为例，每个时钟脉冲为05μs，两个机器周期为1 μs，因此，在第9脚上连接1个2μs的高电平脉冲，即可产生复位动作。最简单的就是只有1个电阻跟1个电容就可构成可靠复位的电路，电阻选择10 kΩ，电容选择10μF，如图4所示。 图4 复位电路 2.4 点阵显示驱动电路设计 采取分立元件三极管作驱动电路，驱动电路如图5所示。 图5 点阵显示驱动电路 3 系统软件设计 显示屏软件的主要功能是向显示屏提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕按设计的要求显示。 根据软件分层次设计的原理，可把显示屏的软件系统分成两大层：第一层是底层的显示驱动程序，第二层是上层的系统应用程序。显示驱动程序负责向点阵屏传送特定组合的显示数据，并负责产生行扫描信号和其他控制信号，配合完成LED显示屏的扫描显示工作。显示驱动程序由显示子程序实现；系统环境设置（初始化）由系统初始化程序完成；显示效果处理等工作，则由主程序通过调用子程序来实现。
LED显示屏原理及调试技术指南
LED显示屏原理及调试技术 第一章原理篇 第一节并行灯板原理 1. 灯板驱动原理 图1 讲的是如何才能让一颗LED 灯点亮，我们知道红灯的Vf 一般为2.2V 左右，绿灯、蓝灯的Vf 一般为3.2V 左右，一般电流设计在10mA~20mA，电流过高可能会烧坏LED 灯，满足以上两个条件就可以驱动LED 灯的正常点亮。 （Vled：是供电电压，一般为5V，现在有下降的趋势，可以做到低压节能。Vf：是发光二极管正向导通电压，Vds：是驱动芯片导通后电压） 图 1 灯板实际是由多个LED 灯组合而成的，下图是一个简单的单色灯板示意图： 图 2
图 3 图3 是一个8*8 大小，8 扫的灯板，扫描屏灯板是逐行点亮的，两扫之间扫描间隔的时间是非常短的，由于人眼的视觉暂留效应，所以我们看起来就是连续的画面.驱动电路的框架如下图所示，行控制信号A、B、C 控制138 译码器，138 译码器输出8 路信号控制行管4953，然后4953 输出端控制灯板每一行灯的阳极。恒流驱动芯片的每个通道控制灯板的每一列，要想点亮一颗灯板，只需要把它所在的列输出低电平，行输出高电平即可。 2. 驱动芯片的控制信号 ●CLK 时钟信号：提供给移位寄存器的移位脉冲，每一个脉冲将引起数据 移入或移出一位。数据口上的数据必须与时钟信号协调才能正常传送数 据，数据信号的频率必须是时钟信号的频率的1/2 倍。 ●LAT（STB）锁存信号：将移位寄存器内的数据送到锁存器，并将其数据 内容通过驱动电路通过点亮LED 显示出来。 ●OE 使能信号：当OE 为低时，启动OUT0—OUT15 的输出，只要调整OE 脉 宽可以实现对整屏亮度控制，也用于显示屏消隐。